- 测定金属的电阻率
- 共74题
(a)一打点计时器固定在斜面上,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图1所示。图2是打出的纸带的一段。
(1)打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_________。(保留两位有效数字)
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 (利用直尺和天平测量,写出相应物理量的符号) 。
用测得的物理量及加速度a表示小车在下滑过程中所受的阻力计算式为f =_________ 。
(b)按照有效数字规则读出下列电表的测量值。
(1)接0~3V量程时读数为________V。 (2)接0~0.6A量程时读数为_______A。
(c)在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻Rx 约为5。实验室备有下列实验器材
a,电压表V1(量程3V,内阻约为15K)
b,电压表V2 (量程15V,内阻约为75K)
c,电流表A1(量程3A,内阻约为0.2)
d,电流表A2(量程600mA,,内阻约为1)
e,变阻器R1 (0~20,0.6A)
f,变阻器R2 (0~2000,0.1 A)
g,电池E(电动势为3V,内阻约为0.3)
h,开关S,导线若干
(1)为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有 。(填写器材前面序号)
(2)图3为该实验的电原理图,请将图4用实线补画完整(部分已画出)。
正确答案
(a)⑴4.0m/s2(2分)
⑵小车质量m、斜面上任意两点间距离l及这两点的竖直方向高度差h(2分)
(3)(2分)
(b)(1)2.17(2.14~2.18均对)(2分);
(2)0.16 (2分)
(c)(1)A 、D、E、G、H (4分)
(2)连线如图(4分)
(说明:电流表外接法、滑动变阻器分压式接法有一处错误均不得分);
解析
略
知识点
(1)在用单摆测重力加速度的实验中,
①用游标卡尺测小球直径时如图1所示,由图可知小球的直径是( )
A.11.70mm
B.11.14mm
C.10.70mm
D.10.14mm
②实验中作出的几个T2-L图像如图2所示,a、b、c三条图线平行,下列说法中正确的是( )
A.只有利用b图线才能测出重力加速度g
B.a图线可能是摆长L中多加一个小球半径得出的
C.b图线可能是摆长L中少加一个小球半径得出的
D.重力加速度可以用公式算出
(2)用“伏安法”测量一根电阻丝的电阻率,实验所需器材规格如下:
A.待测电阻丝的电阻Rx(约10 Ω);
B.直流毫安表(量程0 ~ 600 mA,内阻约0.5 Ω);
C.直流电压表(量程0 ~ 6 V,内阻约5 kΩ);
D.直流电源(输出电压6 V,内阻不计);
E.滑动变阻器(阻值范围0 ~ 20Ω,允许最大电流1A);
F.滑动变阻器(阻值范围0 ~ 2000Ω,允许最大电流50 mA),开关1个,导线若干条。
①用螺旋测微器测量其电阻丝的直径,如图3所示,其读数为 mm;
②其中滑动变阻器选择 ;(只填序号)
③根据上述器材的规格和实验要求,在虚线框中画出实验电路图并在实物图上连线。(要求:能耗小、操作简单)
正确答案
见解析。
解析
(1)①A ②D
(2)①1.125±0.002
②E
③
知识点
(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:
①需要测量摆球直径,如图1所示,摆球直径为_______cm;让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图2所示,那么单摆摆长是_______。
②为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的振动周期T,从而得出几组对应的L与T2的数据,如图所示。再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k。则重力加速度g=_______。(用k表示)
(2).某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。
①他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图4
②实验的主要步骤如下:
A.正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
B.读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
C.断开开关,_______,合上开关,重复B的操作。
③该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图5的关系图线,其斜率为_______(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电压的乘积代表了_______电阻之和。
④他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示. 金属丝的直径是_______。图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_______。
正确答案
见解析。
解析
(1)①2.00 88.40
②4π2/k
(2)①电路实物连线如图所示;
②读出接入电路中的金属丝的长度同时移动金属夹的位置;
③10.5(11.0或相近都算对),电流表内阻和电阻箱电阻;
④0.700mm,电阻率。
知识点
为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率,设计了如图(a)所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,是阻值为的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好。实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径为。实验时,闭合开关S,调节P的位置,记录和对应的电压U、电流I的数据,并求得的数值,如下表所示:
(1)请根据表中数据在图(b)上描点连线作关系图象,根据该图象,可得电源的电动势E=_____V、内阻r=_____。
(2)根据表中数据作出的关系图象如图(c)所示,利用该图象,可求得电阻丝的电阻率_____(保留两位有效数字)。
(3)图关系图象纵轴截距的物理意义是_____。
正确答案
(1) 如图;3.00(2.98~3.10 都对);1.1(1.0 ~1.2 都对)
(2)1.210 -6或1.310-6
(3)电流表的内阻(为2.1)
解析
根据表格描点,连线如图所示,图象中与纵坐标的交点就是电源电动势,可知,而图象的斜率为,它等于内电阻与之和,因此内电阻;
由图象可知,当时电阻值就是电流表内电阻,即,当时,电阻,根据,可得
知识点
在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图所示,则这次测量的读数D= mm。
(2)为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(1挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R。欧姆调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图所示,则这次测量的读数R=_____Ω。
(3)使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (选填器材前的字母)。
(4)若采用上图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的_______点相连(选填“a”或“b”)。
(5)如图是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路,两端并联一只电压表(电压表的内阻RV很大),用来测电感线圈的直流电压,在测量完毕后将电路解体时.若先断开S1 时, 则
(填电压表或电流表)将可能损坏。
正确答案
(1)0.518
(2)3.0
(3)A ; C ; E
(4)b
(5)电压表
解析
略
知识点
22.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,部分步骤如下:
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数分别如图甲、乙所示,长度为 mm,直径为 mm。
(2)选用多用电表的电阻“×1”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为 ;
(3)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A1(量程300mA,内阻约为2);
电流表A2(量程l50mA,内阻约为10);
电压表V1量程lV,内阻1000);
电压表V2(量程l5V,内阻约为3000);
定值电阻=1000;
滑动变阻器(最大阻值5);
滑动变阻器(最大阻值l000);
电源(电动势约为4V,内阻约为1);
开关,导线若干。
为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的1/3,电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(均填器材代号)
根据你选择的器材,请在图丙所示线框内画出实验电路图。
正确答案
答案:(1) 50.3 5.310
(2)
(3)V1,A2,。如图所示
解析
(1)游标卡尺读出游标尺零刻度左侧对应的主尺上面毫米的整数部分即50mm,游标尺上面与主尺刻度线对齐的第条即,毫米的整数部分+精确度即最终读数,10分度游标卡尺精确度为0.1mm,所以读数为50mm+3×0.1mm=50.3mm。
螺旋测微器第一部分读数为固定刻度,即5mm,找出可动刻度与主尺对齐的刻度线,估读一位,据图可读出对齐的刻度为31.0,乘以精确度0.01mm再加上固定刻度即最终读数:5mm+31.0×0.01=5.310mm。
(2)欧姆档测电阻为指针对应刻度与倍率的乘积即。
(3)由于电源电压为4V,显然电压表选15V时不满足读数不得小于其量程的1/3的要求,因此只能选V1,而V1量程又太小,而题目中给了一个定值电阻,将定值电阻与电压表串联,装成一个新的电压表,量程为2V,基本满足要求,这样由于电阻值约,因此回路电流最大约100mA左右,因此电流表选A2,为了测量精确,滑动变阻器采分压式接法,为了便于调节,滑动变阻器选用,电路图电流表采用外接法,如答案图所示。
知识点
23.某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是_________mm、________A、__________V.
已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~5Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ。电源电动势E =6V,内阻很小。则以下电路图中__________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验测电阻应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_________。
若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA,那么准确测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的__________电路(填电路图下的字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻_________( 用题中字母代号表示)。
正确答案
0.998~1.000 0.42 2.25~2.27
C 小 D
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。可选用的器材如下:
A.待测螺线管L(符号):绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ,阻值约几十欧;
B.电流表:量程为10 mA,内阻=40;
C.电流表:量程为500μA,内阻=750;
D.电压表V:量程为10 V,内阻为10k;
E.保护电阻R1:阻值为100;
F.滑动变阻器R2:总阻值约为10;
G.电源E,电动势约为1.5V,内阻忽略不计;
H.开关一个及导线若干。
(1)用多用电表粗测线圈的电阻,选择倍率“×l”和“×l0”,经正确步骤操作,多用电表表盘示数如图,则金属丝的电阻约为( )
(2)为了尽可能准确的测量,要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的,请你设计一种适合的电路,将你设计的电路画在下面的虚线框中,并标明所用器材的代号。
(3)已知金属丝的直径D,要测量的物理量是( ) 。由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L,则L=( )。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.有一根细而均匀的导电材料样品,截面为同心圆环,如图(1)所示,此样品长L约为3 cm,电阻约为100,已知这种材料的电阻率为,因该样品的内径太小,无法直接测量。现提供以下实验器材:
A.20等分刻度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程50 mA,内阻的准确值r1为100)
D.电流表A2(量程100 mA,内阻r2大约为40)
E.滑动变阻器R1(0 ~ 10,额定电流2 A)
F.直流电流E(12 V,内阻很小)
G.导电材料样品R2(长L约为3 cm,电阻R2约为100Ω)
H.电键S,导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图(2)甲所示,其示数L = ________;用螺旋测微器测得该样品的外径如图(2)乙所示,其示数D = _________。
(2)在线框中画出设计的实验电路图,并标明所选器材的符号。
(3)请写出样品的内径d的表达式( )(若用到题目中未给出的符号,须加以注释。)
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.(1)某同学想利用所学知识测量某种材料的电阻率,由于不知其大约阻值,于是,他用多用电表先粗测该材料一段样品的电阻,经正确操作后.用“×100”挡时发现指针偏转情况如图所示.则他应该换用( )挡(填“×l0”或“×l k”)重新测量换挡后,在测量前先要( ) 。
(2)要测出(1)中所给材科样品的电阻率,必须精确测出该段样品的阻值.除了导线和开关外,实验室还备有以下器材可供选用:
电流表A1,量程l A,内阻r1约0.5
电流表A2,量程30 mA,内阻r2约200
电压表V1,量程6 V,内阻RV1等于20 k
电压表V2,量程10 V,内阻RV2约30 k
滑动变阻器R1,0~20,额定电流2 A
滑动变阻器R2,0~2000,额定电流1 mA
电源E(电动势为12V,内阻r约2)
①请选择合适的器材,设计出便于精确测量的电路图画在方框中其中滑动变阻器应选( )。
②若选用其中一组电表的数据,设该段圆柱形材料的长为L,直径为d,由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为( ),式中符号的含义为( )。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
扫码查看完整答案与解析